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Culture of human tracheal gland cells : Ultrastructural characterization and secretory products
Biology of the Cell, Volume 63, 1988
LES RECEPTACLESSEMINAUXDE SACCULINA CARCINI. Annick MOURLAN, Michelle HUBERTet Jeanine BRISSARD. Labo~to~ de Bio£ogi~ ~t Ph~siologie des Orgos~me~ m~)u~, Unive~t~ P. ~tM. Curie, 4, P~ce lu~ie~, 15252 P ~ c~dex 05. Sacculina carcini (Crustac~, Cirrip~de, Rhizoc~phale), parasite de Carcinus maenas (Crustac~, D~ca. pode, Brachyoure), pr~sente a l'@tat adulte un corps reproducteur externe : ]'externa, appendu a ]a face ventrale de 1'abdomen de l'hOte. Longtemps consid~r~ comme hermaphrodite ea--~--6u~f~condant, on sait maintenant qu'il contient seulement une masse ovarienne, une cavit~ incubatrice et 2 r~ceptacles s~minaux (= pseudo-testicules). Aucune ~tude ultrastructurale de ces organes n'a encore ~t6 effectu~e; on sait seulement que ]a spermatogen~se serait induite par la p~n~tration de cellules cypridiennes OZ. En effet les larves cypris fibres de S. carcini pr~sentent 2 types morphologiques diff~rents O~et . La larve cypris ~ s'attache sur 1'hOte et se m~tamorphose en kentrogone qui perce]a cuticule de lVhOte et injecte un-primordium qui d~veloppera une forme endoparasitaire (syst~me radiculaire) avant de faire extrusion sous forme de l'externa. La larve cypris O~se fixe au cloaque d'un externa juvenile et lui injecte un ensemble cellu. la~el~ trichogone (200 pm de long) qui migrera jusqu'aux r~ceptacles s~minaux. Ceux-ci sont des invaginations tubulaires fusiformes (450 pm a 4mm) de l'~pith~lium de la cavit~ pall~ale, entour~es par des cellules sub~pidermiques propres aux r~ceptacles. Les r~ceptacles juveniles sont des organes pleins .sans ]umi~re centrale. Quand les cellules de la trichogone y p~n~trent , elles entrainent la d~g~n~rescence des cellules des r~ceptacles directement en contact avec elles. D'abord r~duit, le nombre de ces cellules augmente graduellement et forme des cavit~s bord~es de cellules polygonales aplaties. Seules, les cellules cypridiennes implant~es se transforment ensuite en spermatozoides. Les cellules des r~cept a c i ~ aut.ale, L seulement un role nourricier pour les cellules cypridiennes. II semble que l'entr~e de ces cellules dans les r~ceptacles soit une condition indispensable a la maturation sexuelle de la jeune sacculine ~, sinon elle garde son ~tat immature et meurt. Les cellules cypridiennes stimuleraient la productio6 de quelque substance n~cessaire a la maturation sexuelle de cette esp~ce. Nous nous proposons de donner quelques r~sultats ultrastructuraux sur cet aspect particulier de ce parasite. DONNEES ULTFASI~UCrURALES ET CYTOCHIMIQUES SUB L'ORGANISATION DU NUCLEOLE DANS LES SPF~gMATIDES JEUNES CHEZ LES PRIMATES. Jean-Pierre DADOUNE, Marie-Franqoise ALFONSI et Marcelle-Anne FAIN-MAUBEL. Groupe d'Etude de la Formation et de la Maturation du Gam@te MAle. (Laboratoires d'Histologie et de Biologie Cellulalre), 45, rue des Saint-P@res, 75270 Paris Cedex 06. Bien que la presence du nuel@ole ~oit mentionn@e dans les spermatides rondes chez les primates, sa structure et son POle fonctionnel n'ont pas ~t~ pr~cis~s Jusqu'ici. Diverses techniques eytochimiques (PTA alcoolique en bloc, tungstate de sodium, EDTA, nitrate d'argent, complexes or-nucl~ases) ont @t~ utilis~es pour @tudler l'organlsation ultrastructurale du nucl@ole, au cours des premiers stades de la spermiogen~se, chez l'homme et le sJ' ~e (Macaca Fascicularis) et reehereher la reprise ~ventuelle de son activit~ transerlptionnelle. Dans les spermatldes au stade du Golgi et de la cape, les masses nucl~olaires appaPaissent constitu@es de deux composantes flbrillaires, d'@gale densitY, l'une sph~rlque et l'autre sous la forme de cordons, entour~es par des ames de grains de 15 ~ 20 nm de dlam~tre. Le PTA alccolique et le tungstate de sodium colorent lea deux constituents flbrillaires, tandis que I'EDTA r~agit avec la composente EPanulaiPe p~riph~rique, Le marquage par la RNase et la DNase-or collo~dal eat touJouPs localls~ & distance des constituents fibrillalres. Apr~s coloration pap le nitrate d'argent, les d~pots d'argent m~talllque sont sltu~s excluslvement Bur lea cordons flbrillalres denses. La composante sph~rique n'est Jamals color~e. Dens les spermatldes en d~but d'~longatlon, les messes flbrlllalres denses sont dlssocl~es en petite corps eph6rlques et leo granulations de rlbonucl~oprot~Ines sont dlss6mln~es dane l'ensemble du nucl~oplasme. Cos observations montrent qua, choz lob primates, is structure du nucl~ole eat profond~ment remani~e d~s le d~but de la spermiogen~se. La s~gr~gation des composents nucl@olalres est d6Ja tnttt~e dens lee spermatldes su etade du Gol~i. Cependent, l'argyrophille des cordons flbrlllaires denses seralt en relation avec 1~ persistence des prot6ines acides non htstones qut sont ou ~tatent engs~es dens la transcription de I'ARNr, slots que la composonte sph~rtque d~pourvue de prot~tnes arg~,rophtles r~sulteratt de la compaction des cordons inactlfs.
eULTURE OF HUMAN TRACHEAL GLAND CELLS : ULTRASTRUCTURAL CHARACTERIZATION AND SECRETORY PRODUCTS. J.M. TOURNZER (I), M. MERTEN (I), Y. F~CKLER (I), J. HZNNRASKY (2), C. FUCHEY (2), E. PUCHELLE (2). (1) INSERM Unit~ ]4, Vandoeuvre-les-Nancy and (2) INSERM Unit~ 314, Reims, (France). Human tracheal sland (HTG) cells represent a major proportion of the tracheal exocrine cells. HTG cells, isolated by enzymatic digestion from human tracheal mucosa, were cultured on different types of e x t r a c e l l u l a r matrix in Dulbecco's Modified Easle's/Ham's F12 medium supplemented with 2X U l t r o s e r G. C e l l s stew f a s t e r on c o l l a s e n (type I or IV) than on f i b r o n e c c i n or e n d o t h e l i a l c e l l e x t r a c e l l u l a r matrix. Three secretory p r o t e i n s , s p e c i f i c to the HTG serous c e l l s , were i d e n t i f i e d in the c u l t u r e medium : bronchial i n h i b i t o r (BrI), lysozyme and l a c t o t r a n s f e r r i n . When the c e l l s had been c o n f l u e n t for 7 days, BrI could be d e t e c t e d , by using an immunoperoxydase s t a i n i n g technique, in 90 Z o f the c e l l ~ suggestlnS that most HTC c e l l s in culture were o f serous type. Using transmission e l e c t r o n microscopy, a f t e r in s l t u f i x a t i o n , HTG c e l l s exhibited an e p i t h e l i o l d appearance at confluency. Usin8 the p r o t e i n A-sold imunocytochemlcal technique, we i d e n t i f i e d the BrI in small, apparently immature e l e c t r o n - d e n s e s e c r e t o r y granules as w e l l as in the rough endoplasmic reticulum, The s e c r e t o r y 35S/ 3H/14C r a d i o l a b e l l e d p r o t e i n pattern of HTG c e l l s were analysed by gel f i l t r a t i o n chromatography. We observed the incorporation o f 35SO4, 3H-fucose and 14C-proline into high molecular weight (HMW) 81ycoproteins (Mr • 106 kDa) and into components ransing between IO and 500 kDa. A f t e r s p e c i f i c enzymatic digestions or a l k a l i n e h y d r o l y s i s , the HMW35S- 81ycoconjugates were shewn to contain hyaluronlc a c i d , chondroitin, heparan and keratan s u l f a t e proteoglycans. S e c r e t i o n o f BrI and r a d l o l a b e l l e d glycoprotel n s was stimulated both by ~ and 8 adrenerglc and by c h o l i n e r g l c a g o n i s t s .
These r e s u l t s suggest that HTG c e l l culture provides a u s e f u l t o o l to study the content and r e g u l a t i o n o f the human tracheobronchial gland c e l l s e c r e t i o n .
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LES RECEPTACLESSEMINAUXDE SACCULINA CARCINI. Annick MOURLAN, Michelle HUBERTet Jeanine BRISSARD. Labo~to~ de Bio£ogi~ ~t Ph~siologie des Orgos~me~ m~)u~, Unive~t~ P. ~tM. Curie, 4, P~ce lu~ie~, 15252 P ~ c~dex 05. Sacculina carcini (Crustac~, Cirrip~de, Rhizoc~phale), parasite de Carcinus maenas (Crustac~, D~ca. pode, Brachyoure), pr~sente a l'@tat adulte un corps reproducteur externe : ]'externa, appendu a ]a face ventrale de 1'abdomen de l'hOte. Longtemps consid~r~ comme hermaphrodite ea--~--6u~f~condant, on sait maintenant qu'il contient seulement une masse ovarienne, une cavit~ incubatrice et 2 r~ceptacles s~minaux (= pseudo-testicules). Aucune ~tude ultrastructurale de ces organes n'a encore ~t6 effectu~e; on sait seulement que ]a spermatogen~se serait induite par la p~n~tration de cellules cypridiennes OZ. En effet les larves cypris fibres de S. carcini pr~sentent 2 types morphologiques diff~rents O~et . La larve cypris ~ s'attache sur 1'hOte et se m~tamorphose en kentrogone qui perce]a cuticule de lVhOte et injecte un-primordium qui d~veloppera une forme endoparasitaire (syst~me radiculaire) avant de faire extrusion sous forme de l'externa. La larve cypris O~se fixe au cloaque d'un externa juvenile et lui injecte un ensemble cellu. la~el~ trichogone (200 pm de long) qui migrera jusqu'aux r~ceptacles s~minaux. Ceux-ci sont des invaginations tubulaires fusiformes (450 pm a 4mm) de l'~pith~lium de la cavit~ pall~ale, entour~es par des cellules sub~pidermiques propres aux r~ceptacles. Les r~ceptacles juveniles sont des organes pleins .sans ]umi~re centrale. Quand les cellules de la trichogone y p~n~trent , elles entrainent la d~g~n~rescence des cellules des r~ceptacles directement en contact avec elles. D'abord r~duit, le nombre de ces cellules augmente graduellement et forme des cavit~s bord~es de cellules polygonales aplaties. Seules, les cellules cypridiennes implant~es se transforment ensuite en spermatozoides. Les cellules des r~cept a c i ~ aut.ale, L seulement un role nourricier pour les cellules cypridiennes. II semble que l'entr~e de ces cellules dans les r~ceptacles soit une condition indispensable a la maturation sexuelle de la jeune sacculine ~, sinon elle garde son ~tat immature et meurt. Les cellules cypridiennes stimuleraient la productio6 de quelque substance n~cessaire a la maturation sexuelle de cette esp~ce. Nous nous proposons de donner quelques r~sultats ultrastructuraux sur cet aspect particulier de ce parasite. DONNEES ULTFASI~UCrURALES ET CYTOCHIMIQUES SUB L'ORGANISATION DU NUCLEOLE DANS LES SPF~gMATIDES JEUNES CHEZ LES PRIMATES. Jean-Pierre DADOUNE, Marie-Franqoise ALFONSI et Marcelle-Anne FAIN-MAUBEL. Groupe d'Etude de la Formation et de la Maturation du Gam@te MAle. (Laboratoires d'Histologie et de Biologie Cellulalre), 45, rue des Saint-P@res, 75270 Paris Cedex 06. Bien que la presence du nuel@ole ~oit mentionn@e dans les spermatides rondes chez les primates, sa structure et son POle fonctionnel n'ont pas ~t~ pr~cis~s Jusqu'ici. Diverses techniques eytochimiques (PTA alcoolique en bloc, tungstate de sodium, EDTA, nitrate d'argent, complexes or-nucl~ases) ont @t~ utilis~es pour @tudler l'organlsation ultrastructurale du nucl@ole, au cours des premiers stades de la spermiogen~se, chez l'homme et le sJ' ~e (Macaca Fascicularis) et reehereher la reprise ~ventuelle de son activit~ transerlptionnelle. Dans les spermatldes au stade du Golgi et de la cape, les masses nucl~olaires appaPaissent constitu@es de deux composantes flbrillaires, d'@gale densitY, l'une sph~rlque et l'autre sous la forme de cordons, entour~es par des ames de grains de 15 ~ 20 nm de dlam~tre. Le PTA alccolique et le tungstate de sodium colorent lea deux constituents flbrillaires, tandis que I'EDTA r~agit avec la composente EPanulaiPe p~riph~rique, Le marquage par la RNase et la DNase-or collo~dal eat touJouPs localls~ & distance des constituents fibrillalres. Apr~s coloration pap le nitrate d'argent, les d~pots d'argent m~talllque sont sltu~s excluslvement Bur lea cordons flbrillalres denses. La composante sph~rique n'est Jamals color~e. Dens les spermatldes en d~but d'~longatlon, les messes flbrlllalres denses sont dlssocl~es en petite corps eph6rlques et leo granulations de rlbonucl~oprot~Ines sont dlss6mln~es dane l'ensemble du nucl~oplasme. Cos observations montrent qua, choz lob primates, is structure du nucl~ole eat profond~ment remani~e d~s le d~but de la spermiogen~se. La s~gr~gation des composents nucl@olalres est d6Ja tnttt~e dens lee spermatldes su etade du Gol~i. Cependent, l'argyrophille des cordons flbrlllaires denses seralt en relation avec 1~ persistence des prot6ines acides non htstones qut sont ou ~tatent engs~es dens la transcription de I'ARNr, slots que la composonte sph~rtque d~pourvue de prot~tnes arg~,rophtles r~sulteratt de la compaction des cordons inactlfs.
eULTURE OF HUMAN TRACHEAL GLAND CELLS : ULTRASTRUCTURAL CHARACTERIZATION AND SECRETORY PRODUCTS. J.M. TOURNZER (I), M. MERTEN (I), Y. F~CKLER (I), J. HZNNRASKY (2), C. FUCHEY (2), E. PUCHELLE (2). (1) INSERM Unit~ ]4, Vandoeuvre-les-Nancy and (2) INSERM Unit~ 314, Reims, (France). Human tracheal sland (HTG) cells represent a major proportion of the tracheal exocrine cells. HTG cells, isolated by enzymatic digestion from human tracheal mucosa, were cultured on different types of e x t r a c e l l u l a r matrix in Dulbecco's Modified Easle's/Ham's F12 medium supplemented with 2X U l t r o s e r G. C e l l s stew f a s t e r on c o l l a s e n (type I or IV) than on f i b r o n e c c i n or e n d o t h e l i a l c e l l e x t r a c e l l u l a r matrix. Three secretory p r o t e i n s , s p e c i f i c to the HTG serous c e l l s , were i d e n t i f i e d in the c u l t u r e medium : bronchial i n h i b i t o r (BrI), lysozyme and l a c t o t r a n s f e r r i n . When the c e l l s had been c o n f l u e n t for 7 days, BrI could be d e t e c t e d , by using an immunoperoxydase s t a i n i n g technique, in 90 Z o f the c e l l ~ suggestlnS that most HTC c e l l s in culture were o f serous type. Using transmission e l e c t r o n microscopy, a f t e r in s l t u f i x a t i o n , HTG c e l l s exhibited an e p i t h e l i o l d appearance at confluency. Usin8 the p r o t e i n A-sold imunocytochemlcal technique, we i d e n t i f i e d the BrI in small, apparently immature e l e c t r o n - d e n s e s e c r e t o r y granules as w e l l as in the rough endoplasmic reticulum, The s e c r e t o r y 35S/ 3H/14C r a d i o l a b e l l e d p r o t e i n pattern of HTG c e l l s were analysed by gel f i l t r a t i o n chromatography. We observed the incorporation o f 35SO4, 3H-fucose and 14C-proline into high molecular weight (HMW) 81ycoproteins (Mr • 106 kDa) and into components ransing between IO and 500 kDa. A f t e r s p e c i f i c enzymatic digestions or a l k a l i n e h y d r o l y s i s , the HMW35S- 81ycoconjugates were shewn to contain hyaluronlc a c i d , chondroitin, heparan and keratan s u l f a t e proteoglycans. S e c r e t i o n o f BrI and r a d l o l a b e l l e d glycoprotel n s was stimulated both by ~ and 8 adrenerglc and by c h o l i n e r g l c a g o n i s t s .
These r e s u l t s suggest that HTG c e l l culture provides a u s e f u l t o o l to study the content and r e g u l a t i o n o f the human tracheobronchial gland c e l l s e c r e t i o n .
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